Переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии будет связан со многими трудностями. Одной из самых важных для научного сообщества сейчас является проблема сохранения — важно найти способы эффективного хранения энергии солнца и ветра до тех пор, пока она не понадобится. Ученые Ланкастерского университета в Великобритании сделали большой шаг в этом направлении. Они разработали новый материал со свойствами, позволяющими ему улавливать и сохранять солнечную энергию в течение нескольких месяцев и даже лет.
Что это за материал?
Это MOF или металлоорганический каркас — кристаллический материал из органических и неорганических компонентов. Металлоорганические каркасные структуры известны высокими значениями пористости и большой площадью поверхности. Это, в свою очередь, позволяет удерживать большое количество молекул.
Когда исследователи подвергали материал ультрафиолетовому излучению, он поглощал энергию, менял форму и удерживал её, подобно тому, как спиральная пружина удерживает энергию. При активации светом материал высвобождал эту энергию и возвращался к своей первоначальной форме. MOF химически стабилен и не имеет движущихся или электронных частей, поэтому нет риска, что солнечная энергия начнет высвобождаться, когда это не требуется.
В то время как другие подобные светочувствительные материалы хранят энергию в течение нескольких дней, тесты исследователей показали, что этот материал хранит ее в течение минимум четырех месяцев.
Как новый материал будет применяться в будущем?
Ученые утверждают, что в настоящем виде этот материал имеет довольно низкую плотность энергии, но дальнейшая работа будет направлена на ее улучшение. В конечном итоге новый материал можно будет использовать для улавливания энергии Солнца в течение дня, чтобы выделять тепло ночью или для хранения летней энергии и последующего использования ее зимой. Материал может быть полезным покрытием для обогрева зданий или для быстрого удаления льда с окон и ветровых стекол холодным зимним утром.
Другие способы хранения энергии
Хранение солнечной энергии будет иметь решающее значение, если она будет использоваться в больших масштабах. Один из существующих способов сделать это — хранить электроэнергию, вырабатываемую солнцем, в батареях. Но батареи, как правило, дороги и непрактичны для отдаленных или недостаточно развитых регионов. Поэтому ученые сосредоточили внимание на альтернативных способах. «MOF — это огромный прорыв, но мы надеемся, что в дальнейшим мы сможем производить и другие материалы, которые хранят еще больше энергии», — говорит один из авторов исследования.
